近年來中國電力市場建設(shè)已取得諸多成果，市場交易量及可再生能源消納比例均顯著提升。為進(jìn)一步深化電力市場建設(shè)，明確未來中國電力市場研究及發(fā)展方向，首先，分析了中國電力市場建設(shè)現(xiàn)狀并研究了中國電力市場未來的發(fā)展趨勢。然后，聚焦對電力市場發(fā)展產(chǎn)生重要影響的方向及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了廣泛研究，主要包括具有中國特色的電力市場理論和機(jī)制創(chuàng)新研究，以及適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型和電力市場化改革大背景下的電力市場商業(yè)模式研究。最后，結(jié)合中國電力市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展的現(xiàn)實需要提出了相關(guān)政策建議，以期為中國電力市場建設(shè)提供參考。
01、引言
隨著新一輪電力市場建設(shè)的全面展開，輸配電價改革、電力交易機(jī)構(gòu)組建、市場化交易比重大幅提高、現(xiàn)貨試點電力市場建設(shè)等重點內(nèi)容在若干?。▍^(qū)）取得重要突破，為電力系統(tǒng)的低碳化轉(zhuǎn)型及經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)健康發(fā)展提供了堅強(qiáng)有力的支撐[1]。電力市場發(fā)展方向研究應(yīng)把握“回顧歷史、總結(jié)經(jīng)驗、展望未來、邊際條件”四個方面，未來電力市場的研究應(yīng)抓住當(dāng)前行業(yè)的難點、痛點，找到制約電力市場發(fā)展的瓶頸技術(shù)，聚焦對電力市場發(fā)展路徑產(chǎn)生重大助推作用的關(guān)鍵技術(shù)[2]。
目前，北歐、美國等國外電力市場建設(shè)相對成熟，但仍面臨可再生能源占比不斷擴(kuò)大的挑戰(zhàn)，通過對國外電力市場的研究分析可總結(jié)出以下發(fā)展趨勢：①在時間上，建立了貼近實際運(yùn)行狀況的市場體系及交易機(jī)制，交易周期不斷縮短[3]；②在空間上，加速構(gòu)建跨區(qū)跨國大范圍電力市場，充分利用了區(qū)域間電源結(jié)構(gòu)互濟(jì)、負(fù)荷特性互補(bǔ)的優(yōu)勢[4]；③市場主體不斷豐富，儲能等需求側(cè)資源逐步參與市場[5]；④市場價格信號進(jìn)一步精確化，從而適應(yīng)可再生能源帶來的波動性[6]；⑤容量機(jī)制及電力輔助服務(wù)也在不斷探索和優(yōu)化中，以保證發(fā)電充裕度和系統(tǒng)運(yùn)行安全，并進(jìn)一步促進(jìn)可再生能源消納[7,8]。
中國目前尚處于電力市場建設(shè)初期，市場的運(yùn)營模式、交易機(jī)制和實施路徑尚不清晰。因此，在中國電力市場改革全面深化的背景下，借鑒國外成熟電力市場的經(jīng)驗及發(fā)展趨勢，并基于中國電力市場現(xiàn)狀及實際需求研究適應(yīng)未來電力科技發(fā)展的重大方向及關(guān)鍵技術(shù)，對于推動中國電力市場建設(shè)具有重要意義。本文首先梳理總結(jié)了當(dāng)前中國電力市場建設(shè)實踐的現(xiàn)狀，并分析了全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)的實施路徑，具體分為試點和推廣2個階段[9]，從市場空間、市場范圍、市場體系、市場主體等多個角度分析了未來中國電力市場的發(fā)展趨勢。然后，針對中國電力市場建設(shè)實踐的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[10,11,12]，提出了未來電力市場領(lǐng)域相關(guān)的重大研究方向及關(guān)鍵技術(shù)，主要包括具有中國特色的電力市場理論和機(jī)制創(chuàng)新研究，以及適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型和電力市場化改革大背景下的電力市場商業(yè)模式研究 [13,14]。最后，針對未來電力市場領(lǐng)域的重大研究方向，總結(jié)并提出了相關(guān)的政策建議，作為政府推動電力市場建設(shè)的有益參考。
01、中國電力市場建設(shè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
1.1 中國電力市場建設(shè)現(xiàn)狀分析
2015年3月中共中央發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步深化電力體制改革的若干意見》[15]，標(biāo)志著中國新一輪的電力體制改革正式拉開帷幕，同時也標(biāo)志著中國電力市場邁入新階段。在國家總體戰(zhàn)略部署指導(dǎo)下，經(jīng)政府有關(guān)部門、電網(wǎng)企業(yè)、發(fā)電企業(yè)等各方主體共同努力，中國電力市場建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn)，取得了顯著成效，主要包括以下八個方面。
1）“統(tǒng)一市場、兩級運(yùn)作”的全國電力市場總體框架基本建成[9]。總體架構(gòu)如表1所示，省間交易和省內(nèi)交易的功能定位日漸清晰。以中長期交易為主、現(xiàn)貨交易為補(bǔ)充的市場模式基本形成各界共識。目前，省間、省內(nèi)中長期電力交易機(jī)制已全部建立，以消納清潔能源為主的省間現(xiàn)貨交易也已開展。統(tǒng)一框架設(shè)計、統(tǒng)一核心規(guī)則、統(tǒng)一運(yùn)營平臺、統(tǒng)一服務(wù)規(guī)范的全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)基本方法在實踐中發(fā)揮了很好的作用。
2）首批現(xiàn)貨試點省(區(qū))均已開展試運(yùn)行結(jié)算，市場建設(shè)取得一定成效。8個現(xiàn)貨試點地區(qū)實施路徑、規(guī)則彼此不同，市場建設(shè)各具特色，在電能量市場、輔助服務(wù)市場等多個方面取得階段性成就。但仍存在諸多問題與不足，如現(xiàn)貨市場規(guī)則過于復(fù)雜且各省差異較大，現(xiàn)貨價格大幅低于中長期合同價格，輔助服務(wù)市場與電能量市場間銜接問題，市場運(yùn)行相關(guān)機(jī)制不完善，擱淺成本沒有回收機(jī)制等，未來仍需完善市場規(guī)則并加強(qiáng)頂層設(shè)計。
3）全面形成全國聯(lián)網(wǎng)格局，為全國電力市場建設(shè)奠定物理基礎(chǔ)。目前中國已基本形成以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強(qiáng)國家電網(wǎng)，跨區(qū)跨省輸電能力突破200 GW，形成全國聯(lián)網(wǎng)格局，為電力市場建設(shè)奠定了堅強(qiáng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，表2列舉了2019年特高壓電網(wǎng)主要通道的交易數(shù)據(jù)。
4）覆蓋各級電網(wǎng)的輸配電價機(jī)制基本形成，為全國電力市場建設(shè)奠定價格機(jī)制基礎(chǔ)。輸配電價格改革有序推進(jìn)，各省級電網(wǎng)（除西藏外）、區(qū)域電網(wǎng)輸配電價改革全面完成，跨省跨區(qū)專項工程輸電價格陸續(xù)核定，初步建立了覆蓋各級電網(wǎng)科學(xué)獨(dú)立的輸配電價機(jī)制，為電力市場價格機(jī)制奠定了良好的基礎(chǔ)。
5）搭建相對獨(dú)立、規(guī)范運(yùn)作的交易平臺和運(yùn)營機(jī)制，支撐電力市場高效運(yùn)作。北京、廣州2家國家級電力交易機(jī)構(gòu)和32家省級電力交易機(jī)構(gòu)全面完成組建，國家級-省級兩級交易平臺協(xié)調(diào)運(yùn)營。國家電網(wǎng)公司建立了覆蓋其經(jīng)營區(qū)域的電力交易技術(shù)支持平臺，并不斷完善交易平臺功能，全面支撐了市場注冊、交易組織、合同管理、交易結(jié)算、信息發(fā)布等各項交易業(yè)務(wù)的高效開展，充分滿足了各類市場主體靈活參與市場交易的需要。
6）市場化交易規(guī)模不斷擴(kuò)大，改革紅利惠及廣大用戶。中國先后開展了省、區(qū)域電力市場試點，大用戶直接交易，發(fā)電權(quán)交易等一系列市場建設(shè)的探索與實踐。特別是新一輪電力體制改革以來，發(fā)用電計劃有序放開，逐步建立了市場化的電量電價形成機(jī)制，市場化交易規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大。如圖1所示，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域2019年市場交易電量已達(dá)到2 080 TW·h，并呈現(xiàn)繼續(xù)擴(kuò)大的趨勢。
7）培育多元化市場主體，形成多買多賣的市場競爭格局。堅持市場化方向，推動在發(fā)電側(cè)和售電側(cè)開展有序競爭，培育獨(dú)立的售電主體，多買多賣的市場格局初步形成。截至2019年底，國家電網(wǎng)公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)電力交易平臺累計注冊的各類市場主體已突破14.37萬家，其中發(fā)電企業(yè)超過2.86萬家、電力用戶超過11.14萬家、售電公司超過3 600家。
8）建立促進(jìn)清潔能源消納的市場化機(jī)制，持續(xù)推動清潔能源清潔轉(zhuǎn)型發(fā)展。針對中國“三棄”問題，積極開展清潔能源省間交易、替代交易、富余可再生能源現(xiàn)貨交易等促進(jìn)清潔能源消納的市場化交易機(jī)制，有效提升了清潔能源消納水平，實現(xiàn)了棄電量和棄電率“雙降”的目標(biāo)。如表3所示，近年來，棄風(fēng)率及棄光率不斷降低，有效地促進(jìn)了中國能源結(jié)構(gòu)清潔低碳轉(zhuǎn)型。
1.2 中國電力市場發(fā)展趨勢分析
基于中國電力市場現(xiàn)狀及發(fā)展判斷“統(tǒng)一市場、兩級運(yùn)作”的全國統(tǒng)一電力市場建設(shè)思路將是中國電力市場未來的趨勢[9]，具體可分為試點和推廣2個階段分別進(jìn)行推進(jìn)。
試點階段：以省間市場為引領(lǐng)，全面開展省間中長期、現(xiàn)貨交易，率先實現(xiàn)全面市場化運(yùn)作。組織8家現(xiàn)貨試點省建立省內(nèi)中長期和現(xiàn)貨交易機(jī)制。到2020年，逐步實現(xiàn)省間市場加省內(nèi)市場的聯(lián)合市場化運(yùn)作，建成省間、省內(nèi)交易有效協(xié)調(diào)、中長期、現(xiàn)貨交易有序銜接的電力市場體系。
推廣階段：結(jié)合國家有關(guān)要求和試點情況，逐步向全國范圍推廣，全面建成“統(tǒng)一市場、兩級運(yùn)作”的全國統(tǒng)一電力市場。2025年以后，逐步推進(jìn)省間和省內(nèi)交易的融合，研究探索一級運(yùn)作的全國統(tǒng)一電力市場，適時開展容量交易、輸電權(quán)交易和金融衍生品交易。
考慮當(dāng)前省間市場和省內(nèi)市場將長期共存的情況，省間交易與省內(nèi)交易銜接模式如圖2所示。在交易時序上，中長期交易中省間交易早于省內(nèi)交易開展?，F(xiàn)貨交易中，首先在省內(nèi)形成省內(nèi)開機(jī)方式和發(fā)電計劃的預(yù)安排，在此基礎(chǔ)上，組織省間日前現(xiàn)貨交易。在市場空間上，省間交易形成的量、價等結(jié)果作為省內(nèi)交易的邊界，省內(nèi)交易在此基礎(chǔ)上開展。在安全校核及阻塞管理上，按照統(tǒng)一調(diào)度、分級管理的原則，國調(diào)（及分調(diào)）、省調(diào)按調(diào)管范圍負(fù)責(zé)輸電線路的安全校核和阻塞管理。而在偏差處理上，省間交易優(yōu)先安排并結(jié)算，交易執(zhí)行與結(jié)算電量原則上不隨送受端省內(nèi)電力供需變化、送端省內(nèi)電源發(fā)電能力變化進(jìn)行調(diào)整，發(fā)電側(cè)和用戶側(cè)的偏差分別在各自省內(nèi)承擔(dān)，參與省內(nèi)偏差考核。
而從市場空間、市場范圍、市場體系、市場主體等多個角度來看，未來中國電力市場發(fā)展趨勢主要包括以下幾個方面。
1）市場空間方面：加速計劃體制向市場機(jī)制的轉(zhuǎn)變，持續(xù)擴(kuò)大市場化交易電量比例[16]。
2）市場范圍方面：逐步打破省間壁壘，不斷提升跨區(qū)跨省電力交易比例，省間與省內(nèi)市場逐步融合形成一級運(yùn)作的全國統(tǒng)一電力市場。
3）市場體系方面：加速建設(shè)完善現(xiàn)貨市場，逐步建立中長期與短期相結(jié)合的完整市場體系，根據(jù)市場發(fā)展需要逐步開設(shè)輔助服務(wù)市場、容量市場、輸電權(quán)交易、金融衍生品交易等。
4）發(fā)電側(cè)市場主體方面：逐步提高發(fā)電側(cè)清潔能源參與市場比例，結(jié)合中國能源資源與負(fù)荷的分布情況，實現(xiàn)清潔能源的大范圍消納。
5）用電側(cè)市場主體方面：允許分布式能源、微電網(wǎng)、虛擬電廠(VPP)、電動汽車、儲能、交互式用能等多元化新型小微市場主體廣泛接入，逐步擴(kuò)大參與市場交易的數(shù)量和規(guī)模，探索以用戶為中心的綜合能源服務(wù)模式[17]。
6）分布式發(fā)展方面：逐步開展分布式電源、微電網(wǎng)的市場化交易，形成局部地區(qū)“自平衡+余量送出”的交易模式，并根據(jù)用戶側(cè)電力平衡方式的改變探索批發(fā)市場與零售市場的協(xié)調(diào)運(yùn)作[18]。
02、具有中國特色的電力市場理論及機(jī)制創(chuàng)新研究
當(dāng)前，隨著可再生能源的大規(guī)模發(fā)展，各國電力市場均面臨適應(yīng)低碳化轉(zhuǎn)型的挑戰(zhàn)。但由于中國能源負(fù)荷分布、電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和電力體制改革進(jìn)程等國情特點，中國的電力市場建設(shè)面臨更多的挑戰(zhàn)，主要集中在以下幾個方面：①能源互聯(lián)網(wǎng)作為新興的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)形態(tài)，在其建設(shè)過程中面臨的矛盾與挑戰(zhàn)；②用電需求放緩與新能源裝機(jī)不斷提速加劇的供需矛盾；③電網(wǎng)輸送通道不足及省間壁壘等輸送矛盾導(dǎo)致外送消納受限；④靈活調(diào)節(jié)電源占比偏低且火電靈活改造不及預(yù)期，制約新能源消納的調(diào)峰矛盾；⑤電力運(yùn)行調(diào)度傳統(tǒng)“計劃”方式擠壓新能源發(fā)展空間的調(diào)度矛盾；⑥新能源發(fā)電市場化消納機(jī)制尚不健全的體制機(jī)制矛盾。
因此，針對中國電力市場建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)及未來發(fā)展趨勢，本章從市場形態(tài)、發(fā)展路徑、政策體系、銜接機(jī)制、風(fēng)險防范、跨國交易及國外電力市場現(xiàn)狀與面臨的挑戰(zhàn)等多個方面，探討具有中國特色的電力市場理論機(jī)制重要創(chuàng)新研究方向及關(guān)鍵技術(shù)，以期為中國未來電力市場建設(shè)提供參考。
2.1 能源互聯(lián)網(wǎng)背景下未來電力市場形態(tài)研究
新能源高占比、分布式能源大發(fā)展、儲能密度大提高、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全普及、電動汽車廣泛應(yīng)用、多能源綜合應(yīng)用將是未來電力系統(tǒng)的重要特征。但新技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用的進(jìn)程則依賴有效的電力市場機(jī)制建設(shè)，合理的市場機(jī)制能夠為新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用提供動力，推動新技術(shù)從研究走向應(yīng)用。
1）提出適應(yīng)新能源、分布式發(fā)電、儲能、電動汽車等新型電力市場主體靈活參與、成本合理回報的電力市場機(jī)制，創(chuàng)新電力市場商品類型、交易周期、出清機(jī)制，提出適應(yīng)集中式與分布式電源共同發(fā)展、需求側(cè)響應(yīng)廣泛參與的電力市場模式設(shè)計，激勵電能生產(chǎn)及利用新技術(shù)推廣應(yīng)用。
2）探索移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在市場信息披露、數(shù)據(jù)申報、交易協(xié)商、交易結(jié)算、市場監(jiān)管中的應(yīng)用，創(chuàng)新電力市場的參與模式，降低各類市場主體的市場參與時間成本和資金成本，提高市場各主體的用戶滿意度[19]。
3）研究新型電力市場主體廣泛參與、新技術(shù)廣泛應(yīng)用下的電力市場運(yùn)營形態(tài)。隨著能源行業(yè)新技術(shù)的發(fā)展，例如太陽能光熱技術(shù)的不斷成熟，新型電力市場主體將廣泛涌現(xiàn)，并不斷推動電力市場的改革與發(fā)展。
4）建立促進(jìn)用戶側(cè)電能、冷熱氣、儲能等多能源協(xié)同參與的電力市場模式。隨著電、氣、熱耦合的不斷加深，多能源協(xié)同互補(bǔ)將為電力系統(tǒng)消納高比例可再生能源提供新的思路和模式[20]。
5）分析分布式交易與批發(fā)市場的關(guān)系，研究分布式交易和微電網(wǎng)交易在全國統(tǒng)一電力市場中的定位，設(shè)計其與電力批發(fā)市場的協(xié)調(diào)運(yùn)作機(jī)制[21]。
6）建立不同能源品種形式融合下的泛能源市場模式。如氫能等資源的不斷革新發(fā)展，將進(jìn)一步豐富市場模式，形成泛能源市場[22]。
7）研究儲能全面參與電力市場的模式和機(jī)制。隨著儲能成本的不斷降低，其將為電力系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻、電壓穩(wěn)定等提供經(jīng)濟(jì)可行的手段。因此，需要通過市場手段激勵儲能，在電力系統(tǒng)中利用其快速響應(yīng)的特性發(fā)揮巨大的調(diào)節(jié)潛力。
2.2 高比例新能源接入下未來電力市場形態(tài)研究
未來高比例新能源的接入將極大改變電力系統(tǒng)運(yùn)行模式，在未來電力市場形態(tài)中需要考慮高比例新能源接入的影響，尤其是適應(yīng)于新能源接入后系統(tǒng)調(diào)頻、調(diào)峰等方面的市場機(jī)制。
1）研究適應(yīng)高比例新能源接入的電力市場機(jī)制。未來將是集中式與分布式新能源共存的局面，因此，需要提出適應(yīng)高比例集中式與分布式新能源共同參與的電力市場模式設(shè)計，從而保證新能源的充分消納，有效平衡新能源和常規(guī)機(jī)組的收益，并保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行[14]。
2）探索高比例新能源集群發(fā)電多場景時序特性及其概率分布、各類電源的互補(bǔ)特性，建立考慮時空相關(guān)性的高比例新能源集群發(fā)電概率分布模型，提出計及高比例新能源發(fā)電的電力市場運(yùn)行模擬方法。
3）建立新能源發(fā)電商參與電力市場的出清模式。在電力市場出清過程中有效考慮高比例新能源的隨機(jī)性和波動性，鼓勵新能源發(fā)電商合理地上報出力，并積極提高其預(yù)測技術(shù)，降低社會購電成本。
4）分析消納高比例新能源的網(wǎng)源協(xié)同的市場競價機(jī)制與市場時序理論。充分利用用戶側(cè)的負(fù)荷響應(yīng)能力，平抑新能源的隨機(jī)性。
5）研究基于新能源多場景發(fā)電模型下的大系統(tǒng)分解協(xié)調(diào)理論，提出適應(yīng)于新能源多場景模型的系統(tǒng)分布式市場優(yōu)化方法，降低優(yōu)化計算規(guī)模[23]。
6）提出適應(yīng)于高比例新能源接入下的容量市場和輔助服務(wù)市場設(shè)計機(jī)制，保障容量市場和輔助服務(wù)市場模式發(fā)展適應(yīng)于新能源接入規(guī)模的不斷提高。
7）分析交直流互聯(lián)大電網(wǎng)安全的阻塞管理理論，充分考慮未來高比例新能源接入下交直流互聯(lián)電網(wǎng)的阻塞管理問題，量化研究新能源隨機(jī)性對電力系統(tǒng)阻塞的影響。
2.3 全國統(tǒng)一電力市場發(fā)展路徑及運(yùn)作機(jī)制
中國將于2020年實現(xiàn)省間市場與省內(nèi)市場聯(lián)合市場化運(yùn)作，省間、省內(nèi)交易有效協(xié)調(diào)，并在2025年以后逐步推進(jìn)省間和省內(nèi)交易的融合，研究探索一級運(yùn)作的全國統(tǒng)一電力市場[9]。為此，需要對以下問題進(jìn)行深入、細(xì)致的研究。
1）不同階段省間市場與省內(nèi)市場模式的研究與機(jī)制設(shè)計?？紤]以省為主體背景下的大規(guī)模資源優(yōu)化配置理論，結(jié)合全國統(tǒng)一電力市場發(fā)展的不同階段，研究設(shè)計各階段省間市場與省內(nèi)市場模式與交易機(jī)制，包括市場主體、交易空間、交易方式、出清方式等。
2）省間市場與省內(nèi)市場融合發(fā)展路徑的研究。充分借鑒歐洲、美國跨地區(qū)大范圍電力市場演變路徑和動因，結(jié)合中國國情特點和電力市場建設(shè)進(jìn)展，研究設(shè)計中國省間市場與省內(nèi)市場融合方式與演變路徑。
3）多品種、多周期的電力市場交易協(xié)調(diào)運(yùn)作機(jī)制的研究。結(jié)合中國電力市場建設(shè)特點，研究電能、輔助服務(wù)交易等交易品種協(xié)調(diào)運(yùn)作機(jī)制，設(shè)計容量交易、電力金融交易等交易機(jī)制，研究中長期與現(xiàn)貨交易協(xié)調(diào)運(yùn)作方式。
4）未來電力市場形態(tài)下的輸配電價定價機(jī)制的研究。充分借鑒國外輸配電價定價方法[24]，基于未來中國電網(wǎng)格局與電力市場形態(tài)，研究適應(yīng)全國統(tǒng)一電力市場發(fā)展的輸配電價定價機(jī)制，設(shè)計針對跨區(qū)輸電通道的輸電權(quán)交易機(jī)制。
2.4 適用于中國國情的市場政策體系研究
中國電力市場模式必須符合社會主義經(jīng)濟(jì)及社會主義市場化機(jī)制的大背景。在設(shè)計中國電力市場體系過程中，必須立足于國情、省情以及中國居民用戶消費(fèi)習(xí)慣，并綜合協(xié)調(diào)考慮中國現(xiàn)有電力政策及運(yùn)行機(jī)制。
1）適應(yīng)中國市場經(jīng)濟(jì)模式的電力市場頂層設(shè)計原則及機(jī)制，研究確定中國電力市場模式的邊界條件和政策不確定因素。
2）探索適應(yīng)于中國現(xiàn)有及未來電力政策發(fā)展（如輸配電價體系、信息披露機(jī)制、可再生能源配額制）的市場管理與運(yùn)行模式。
3）分析基于信息不對稱理論的電力市場交易與監(jiān)管技術(shù)。
2.5 計劃到市場轉(zhuǎn)變和銜接機(jī)制研究
在深化電力市場建設(shè)過程中，中國電力市場會長期存在“市場+計劃”的雙軌制，必須考慮計劃與市場長期共存的現(xiàn)實情況，要求市場建設(shè)能夠促進(jìn)計劃向市場平穩(wěn)過渡，合理設(shè)計市場模式和發(fā)展路徑。另外，若對電力工業(yè)管制政策改變所引起的電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)擱淺成本處理不當(dāng)，可能引發(fā)失業(yè)和社會問題，因此，應(yīng)予以關(guān)注。
1）分析計劃到市場模式轉(zhuǎn)變過程的雙軌制理論，協(xié)調(diào)政府計劃與市場自由競爭的關(guān)系。
2）研究傳統(tǒng)電力規(guī)劃與市場并行方式下市場容量充裕度等理論。
3）建立實現(xiàn)計劃向市場平穩(wěn)過渡的不同市場發(fā)展階段相應(yīng)的保障機(jī)制。
4）探索中國電力市場建設(shè)過程中的擱淺成本回收補(bǔ)償機(jī)制。
2.6 電力市場風(fēng)險防范機(jī)制研究
隨著現(xiàn)貨市場的逐步推進(jìn)，電力市場建設(shè)進(jìn)入深水區(qū)，市場運(yùn)營面臨供需緊張、市場力過大、輸電線路阻塞、市場主體交易合同違約、電價波動、系統(tǒng)安全、通信網(wǎng)絡(luò)支撐技術(shù)故障等各類風(fēng)險，需要研究基于大數(shù)據(jù)的市場風(fēng)險識別與防范技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)市場運(yùn)營中的風(fēng)險，制定風(fēng)險應(yīng)對預(yù)案，確保電網(wǎng)安全運(yùn)行和市場穩(wěn)健運(yùn)營[25]。
1）建立適應(yīng)電力系統(tǒng)市場模式的電力市場風(fēng)險防范總體機(jī)制，提出風(fēng)險防范的總體模型框架。
2）探索基于大數(shù)據(jù)的電力市場風(fēng)險識別與監(jiān)測機(jī)制，通過對市場成員的行為分析，提出適應(yīng)于不同市場主體的風(fēng)險識別監(jiān)測技術(shù)。
3）研究電力市場風(fēng)險應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，提出保障系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的風(fēng)險后處理模式。
2.7 跨國電力市場研究
在能源低碳轉(zhuǎn)型推進(jìn)、跨國輸電技術(shù)進(jìn)步、電網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)程和電力市場發(fā)展加速的背景下，跨國電力市場發(fā)展面臨新的歷史機(jī)遇。近年來跨國電力交易規(guī)?？傮w呈現(xiàn)增長趨勢，2019年跨國電力市場交易電量達(dá)到3 068 GW·h，但目前仍以鄰國間的小范圍平衡配置為主?？鐕娏灰装l(fā)展存在地區(qū)發(fā)展不平衡、市場機(jī)制不完善等問題，尤其是向更多地區(qū)、更大范圍擴(kuò)展過程中，將面臨政治、觀念、市場體制等一系列挑戰(zhàn)[26]。
1）建立跨國電力市場的通用評估與規(guī)劃模型，充分考慮世界政治局勢、國際關(guān)系、各國電力市場化發(fā)展模式和經(jīng)濟(jì)水平，研究適應(yīng)于跨國電力市場的風(fēng)險防范機(jī)制。
2）探索適應(yīng)不同國家市場機(jī)制的跨國電力市場模式，促進(jìn)不同國家市場機(jī)制間的銜接和融合，逐漸破除跨國電力交易的體制機(jī)制障礙。通過分析歐洲、亞太地區(qū)的國家電力市場機(jī)制模式，探索泛歐洲電力市場和泛亞太電力市場的可行性。
3）研究跨國電力市場交易的金融化模式，總結(jié)借鑒國際石油、天然氣和碳排放交易的金融交易經(jīng)驗，通過金融化手段豐富電力市場建設(shè)內(nèi)容，引導(dǎo)跨國電力市場合理配置資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。
2.8 國外電力市場現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)分析研究
各國電力市場建設(shè)過程中，由于國情不同，改革的背景也不盡相同，推進(jìn)改革的方法、選擇的電力市場模式也各有差異。電力市場改革涉及體制、機(jī)制、技術(shù)及利益分配等重大問題，國外電力市場化的改革經(jīng)驗可作為開展中國電力市場化改革的重要參考[2,4]。
1）分析市場發(fā)展成熟國家的市場機(jī)制，剖析當(dāng)前電力市場發(fā)展面臨的難點、痛點，總結(jié)分析電力市場建設(shè)和運(yùn)行面臨的挑戰(zhàn)，如新能源的消納、更大規(guī)模的資源配置過程等。
2）探索國外典型電力市場在不同階段的建設(shè)成果、面臨問題和發(fā)展方向，預(yù)判中國電力市場建設(shè)中可能面臨的問題并研究相應(yīng)的應(yīng)對機(jī)制。
03、適應(yīng)能源轉(zhuǎn)型的電力商業(yè)模式研究
在能源轉(zhuǎn)型和電力市場化改革大背景下，需要不斷積極研究和探索符合中國國情和時代發(fā)展背景的創(chuàng)新性商業(yè)模式，從而有效控制轉(zhuǎn)型期電力市場發(fā)展的風(fēng)險，引導(dǎo)市場健康、穩(wěn)定的發(fā)展。
隨著跨省(區(qū))交易在電力市場中占比的提升，全國統(tǒng)一電力市場格局將逐步形成，復(fù)合運(yùn)營模式將是未來的發(fā)展方向。在此基礎(chǔ)上，電力商業(yè)模式的運(yùn)營內(nèi)涵也將向以綠色能源生態(tài)為驅(qū)動、分布式能源可信交易、需求側(cè)資源廣泛參與、電力信用評價、綜合能源服務(wù)等新興商業(yè)模式拓展和發(fā)展。同時，電力商品的價值屬性也終將以與金融衍生品服務(wù)模式對接的方式，完成從能源現(xiàn)貨商品向貨幣期貨商品衍生的蛻變，形成新的能源生態(tài)運(yùn)營模式。
3.1 面向全國統(tǒng)一電力市場的多元化交易品種復(fù)合運(yùn)營模式研究
中國目前的電力市場運(yùn)營模式是“總部-省”兩級電力交易中心運(yùn)營的“二級運(yùn)營”模式，但縱觀全球成熟電力市場的演化進(jìn)程，中國電力市場的運(yùn)營更適合“一級運(yùn)營”模式，即統(tǒng)一的集中式電力市場。在從“二級運(yùn)營”到“一級運(yùn)營”轉(zhuǎn)變的過程中，原有交易品種的融合與過渡需要通過引入新的商業(yè)模式和運(yùn)營方式得以實現(xiàn)。為此，需開展從以下幾個方面進(jìn)行研究。
1）提出不同階段“跨省交易”與“省內(nèi)交易”的運(yùn)營模式，提出從“二級運(yùn)營”到“一級運(yùn)營”的過渡方案。
2）分析向統(tǒng)一電力市場轉(zhuǎn)變過程中交易品種的融合方式，研究現(xiàn)有“省內(nèi)交易”中特有的交易品種在未來統(tǒng)一電力市場運(yùn)營模式下的融合。
3）建立全國統(tǒng)一電力現(xiàn)貨市場的運(yùn)營方式，提出適用于未來統(tǒng)一電力現(xiàn)貨市場模式下的運(yùn)營方式。
4）探索統(tǒng)一電力市場環(huán)境下面向市場主體的培訓(xùn)體系，研究通過系統(tǒng)培訓(xùn)引導(dǎo)市場主體從現(xiàn)有的電力市場運(yùn)營模式到未來統(tǒng)一電力現(xiàn)貨市場運(yùn)營模式的過渡。
3.2 促進(jìn)可再生能源電力消納的商業(yè)模式研究
隨著可再生能源電力的占比逐年提升，需要思考如何促進(jìn)可再生能源電力的有效消納[27]。除了政策的制定，還依賴于電力市場新的商業(yè)模式的驅(qū)動。在建立各省份、各市場主體對可再生能源電力消納的責(zé)任與權(quán)重的同時，如何通過新的商業(yè)模式和技術(shù)引導(dǎo)市場主體自愿優(yōu)先消納可再生能源，需要進(jìn)行深入研究。
1）分析并借鑒國外成熟電力市場對可再生能源消納的激勵政策與商業(yè)模式，提出適合中國電力市場發(fā)展趨勢的政策與商業(yè)模式，促進(jìn)可再生能源的優(yōu)先消納。
2）建立基于“區(qū)塊鏈”的可再生能源配額制[28]，充分利用“區(qū)塊鏈”不可篡改、可溯源等特點[29]，將其用于可再生能源配額制的落地，為可再生能源交易創(chuàng)造公開、公正、公平、透明的市場環(huán)境。
3）提出可再生能源電力的定價機(jī)制，可再生能源基礎(chǔ)建設(shè)成本高而邊際發(fā)電成本趨近于零。因此，需要研究合理的定價機(jī)制，實現(xiàn)在鼓勵可再生能源優(yōu)先消納的同時，讓可再生能源發(fā)電企業(yè)持續(xù)保持市場競爭性、市場參與積極性。
4）探索促進(jìn)可再生能源在微電網(wǎng)場景下優(yōu)先消納的商業(yè)模式，提出在微電網(wǎng)場景下促進(jìn)可再生能源在微電網(wǎng)內(nèi)部優(yōu)先消納的商業(yè)模式，促進(jìn)微電網(wǎng)內(nèi)部的發(fā)電、用電的平衡[30]。
5）建立儲能與可再生能源相結(jié)合的運(yùn)營模式，充分發(fā)揮儲能的“緩存”作用，研究儲能與可再生能源聯(lián)合運(yùn)作的商業(yè)模式。
3.3 分布式能源電力交易商業(yè)模式研究
分布式能源作為一種清潔、低碳、高效的能源開發(fā)和利用模式，符合世界各國能源低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展的方向，并將迎來歷史性的發(fā)展機(jī)遇[21]。因此，研究分布式能源在投融資、建設(shè)運(yùn)營、業(yè)務(wù)經(jīng)營等方面的新商業(yè)模式勢在必行[31]。
1）分析分布式發(fā)電的融資體系，研究利用分布式發(fā)電企業(yè)自身行業(yè)特點的創(chuàng)新融資模式，建立多元的市場化融資體系。
2）建立分布式發(fā)電業(yè)務(wù)模式，研究分布式發(fā)電企業(yè)結(jié)合自身企業(yè)特點形成適合自身的發(fā)展模式。
3）提出分布式發(fā)電運(yùn)營模式，分布式發(fā)電項目的運(yùn)營對技術(shù)、專業(yè)要求較高，其健康、規(guī)范、高效的發(fā)展需要市場上大量成熟、規(guī)模化的第三方服務(wù)公司。未來需要鼓勵、支持并積極培育能源服務(wù)公司，從而支撐分布式發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
3.4 需求側(cè)控制接入電力市場的商業(yè)模式研究
隨著電力市場改革的深入，以年度和月度為時間尺度的電量市場將會發(fā)展為更小時間尺度的電力市場，即電力現(xiàn)貨市場。在電力現(xiàn)貨市場環(huán)境下，針對需求側(cè)響應(yīng)的市場接入問題需開展以下研究[32,33]。
1）探索需求響應(yīng)的產(chǎn)品類型，需求響應(yīng)的參與方式包括“價格型需求響應(yīng)”和“激勵型需求響應(yīng)”，在具體的場景下需要研究最優(yōu)的響應(yīng)參與類型。
2）分析需求響應(yīng)與輔助服務(wù)市場以及電量市場的關(guān)系。研究未來電力現(xiàn)貨市場環(huán)境下，需求響應(yīng)與輔助服務(wù)市場、電量市場的關(guān)系及相互作用機(jī)制。
3）提出需求響應(yīng)與現(xiàn)貨市場的關(guān)系，研究在現(xiàn)貨市場環(huán)境下需求響應(yīng)的運(yùn)營方式，提出適用于現(xiàn)貨市場的需求側(cè)響應(yīng)機(jī)制。
4）探索電動汽車在需求側(cè)市場中與電網(wǎng)的互動機(jī)制（V2G），研究V2G的商業(yè)模式[34]。
5）建立VPP的商業(yè)模式，結(jié)合分布式發(fā)電的運(yùn)營模式，研究VPP在統(tǒng)一電力市場環(huán)境下的運(yùn)營模式及其在零售市場中對小規(guī)模終端用戶可中斷負(fù)荷的響應(yīng)機(jī)制[35]。
3.5 圍繞電力市場構(gòu)建的企業(yè)信用評價機(jī)制研究
在電力市場改革深化過程中，建立對市場主體的信用評價機(jī)制尤為重要。信用評價內(nèi)容包括但不限于：經(jīng)營能力指標(biāo)、財務(wù)狀況指標(biāo)、信用記錄指標(biāo)以及市場行為指標(biāo)。健全的信用評價體系會對電力市場主體參與市場的行為給出適應(yīng)市場發(fā)展方向的反饋，進(jìn)而促進(jìn)電力市場的良性發(fā)展。
1）建立信用評價方法的體系框架，提出信用評價模型，研究信用評價的模型框架。
2）分析對信用評價結(jié)果的獎懲制度，研究不同的信用等級對市場主體產(chǎn)生的具體影響。
3.6 面向用戶側(cè)綜合能源服務(wù)的零售市場主體服務(wù)模式研究
隨著電力市場改革的不斷深入，未來電力零售用戶的范圍將擴(kuò)展至以家庭為最小單位的個人用戶。目前，國際電力市場已經(jīng)有相對成熟的面向個人零售用戶的商業(yè)模式。但中國電力市場改革需要結(jié)合中國國情[36]，充分借鑒國外經(jīng)驗[37,38,39]，并參考省內(nèi)綜合能源案例中利用交易平臺實現(xiàn)盈利的商業(yè)模式，開展以下研究。
1）分析售電定價模式，研究未來面向個人用戶的售電公司套餐設(shè)定和運(yùn)營模式。
2）充分借鑒國外綜合能源服務(wù)公司的運(yùn)營經(jīng)驗，提出售電公司向綜合能源服務(wù)公司轉(zhuǎn)型的路徑。
3）探索電力零售市場環(huán)境下監(jiān)管機(jī)構(gòu)對售電公司的監(jiān)管辦法與風(fēng)險評估控制方式。
4）研究面向零售用戶的增值服務(wù)類型，借鑒“互聯(lián)網(wǎng)+”的商業(yè)模式，研究為零售用戶提供與電力交易相關(guān)的增值服務(wù)類型。
3.7 面向電力金融衍生品市場的互聯(lián)網(wǎng)金融服務(wù)和運(yùn)營模式研究
電力金融市場是電力現(xiàn)貨市場發(fā)展的必然產(chǎn)物。隨著中國新能源的大規(guī)模發(fā)展，其出力的不確定性將帶來電價波動風(fēng)險及交易電量履約風(fēng)險，而通過建立電力金融市場有助于發(fā)展電力真實價格，并幫助市場交易者規(guī)避風(fēng)險。然而，現(xiàn)階段中國的電力交易仍然以實物合同為主，尚未形成成熟的電力金融市場。未來需結(jié)合中國電力市場的發(fā)展進(jìn)程，對電力金融的發(fā)展路徑、交易品種、交易機(jī)制等進(jìn)行探索。
1）提出電力金融衍生品交易的發(fā)展路徑。借鑒國外電力市場的實踐經(jīng)驗，結(jié)合中國電力市場建設(shè)進(jìn)程，研究中國電力金融市場的建設(shè)及發(fā)展路徑。
2）建立電力金融衍生品交易的組織機(jī)構(gòu)。電力金融衍生品交易的組織機(jī)構(gòu)主要分為純粹進(jìn)行電力金融合約交易的協(xié)作模式和現(xiàn)貨與期貨一體化的模式。研究在不同時期適應(yīng)中國電力金融衍生品市場的組織機(jī)構(gòu)。
3）探索電力金融衍生品交易的交易品種。充分考慮電力金融產(chǎn)品的市場流通性、交割方式、交易時間、合約期限、合同單位、最小報價單位、商品代碼等合同要素，研究電力金融衍生品交易的交易品種。
4）研究電力金融衍生品的交易機(jī)制。電力金融衍生品市場交易的平穩(wěn)高效運(yùn)行需要和傳統(tǒng)大眾商品金融市場相同，以交易保證金制度、價格限制制度、限倉制度、強(qiáng)行平倉制度等多種金融市場保障制度作為支撐。
04、政策建議
在電力系統(tǒng)低碳化轉(zhuǎn)型及電力市場化改革的雙重背景下，中國電力市場建設(shè)不僅要借鑒國外成熟的經(jīng)驗，更要充分結(jié)合中國資源分布、新能源大規(guī)模發(fā)展、特高壓輸電通道、電網(wǎng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型等特點，走具有中國特色的發(fā)展道路。為此，提出如下建議。
1）加強(qiáng)電力市場頂層設(shè)計，結(jié)合實際選擇市場模式
針對新能源的大規(guī)模發(fā)展，需要加強(qiáng)頂層設(shè)計，從頂層構(gòu)建電能量市場、輔助服務(wù)市場以及容量市場三者協(xié)同的市場體系，保障不同市場間的耦合銜接。同時，也需要從中國現(xiàn)實的“國情”、“省情”出發(fā)，結(jié)合實際選擇市場模式，協(xié)調(diào)好各類能源資源之間、省間與省內(nèi)市場之間、電源與電網(wǎng)之間、新能源與傳統(tǒng)能源之間、市場主體之間的角色站位及耦合關(guān)系，為中國電力市場建設(shè)提供頂層設(shè)計指導(dǎo)[40]，有序推進(jìn)市場化建設(shè)。
2）協(xié)調(diào)分工調(diào)度機(jī)構(gòu)和交易機(jī)構(gòu)，形成規(guī)范運(yùn)行交易平臺
北歐電力市場調(diào)度與交易分離，調(diào)度在電網(wǎng)企業(yè)內(nèi)部，交易機(jī)構(gòu)獨(dú)立。而美國電力市場調(diào)度與交易一體，但下設(shè)的調(diào)度與交易2個部門的職能分離。建議與電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行密切相關(guān)的現(xiàn)貨交易由調(diào)度機(jī)構(gòu)牽頭組織開展，有利于電力生產(chǎn)安全。電力市場的其他業(yè)務(wù)由交易機(jī)構(gòu)開展。
隨著中國現(xiàn)貨市場建設(shè)的逐步推進(jìn)，部分省份也遇到了交易機(jī)構(gòu)和調(diào)度機(jī)構(gòu)的職責(zé)尚未明確的問題，這一問題在未來中國其余試點區(qū)域需重點關(guān)注，在綜合考量各方因素的前提下，做出符合自身實際需求的選擇。
3）理順電價形成機(jī)制，建立科學(xué)合理的輸配電價體系
目前中國存在較嚴(yán)重的零售電價交叉補(bǔ)貼問題，但考慮到交叉補(bǔ)貼的復(fù)雜性和長期性，應(yīng)逐步解決不同用戶間價格的交叉補(bǔ)貼。比較現(xiàn)實的做法是將零售電價分解成不同組成部分，即零售電價=上網(wǎng)電價+輸配電價+零售利潤+補(bǔ)貼。其中，上網(wǎng)電價和零售利潤通過發(fā)電市場和售電市場競爭自由實現(xiàn)，輸配電價和補(bǔ)貼部分由監(jiān)管部門核定。目前階段，補(bǔ)貼部分可包含在輸配電價里，但應(yīng)該明晰數(shù)量、清晰透明，未來逐步以稅收形式，如環(huán)境稅或政府基金的形式替代。
此外，未來輸配電價的制定要更加精細(xì)化，并有前瞻性、可操作性、靈活性，激勵輸配電公司降低運(yùn)營資金和融資成本。
4）配套建設(shè)市場監(jiān)管機(jī)制，推動市場主體充分競爭
在中國部分省份推進(jìn)電力市場建設(shè)進(jìn)程中，較高的市場集中度成為市場建設(shè)的一個問題。因此，需要加強(qiáng)和改善市場監(jiān)管，營造良好的市場準(zhǔn)入、競爭和消費(fèi)環(huán)境，提升市場監(jiān)管的科學(xué)性和有效性，以確保電力市場的高效運(yùn)作與協(xié)調(diào)運(yùn)行，降低市場運(yùn)行的風(fēng)險。針對電力市場建設(shè)初期，發(fā)電側(cè)或售電側(cè)市場集中度較高的現(xiàn)狀，加強(qiáng)市場力檢測與監(jiān)管機(jī)制，對保障電力價格信號真實、充分反映市場供需關(guān)系，具有重要意義。
5）推動新能源價格機(jī)制向市場化演變，完善市場價格傳導(dǎo)機(jī)制
未來新能源逐步去補(bǔ)貼，價格機(jī)制向市場化演變將成為趨勢。但在具體的實施過程中，需要結(jié)合中國電力市場化進(jìn)程、新能源發(fā)電機(jī)組占比及其發(fā)電成本等因素綜合考慮。同時，對于不同類型、不同地區(qū)的新能源機(jī)組價格設(shè)計需要分別進(jìn)行考慮，不能采用“一刀切”的方法。
此外，面對當(dāng)前電力用戶對電力價格的敏感性預(yù)期不足，被動接受電價的思維模式尚未改變，自主申報的能力缺乏等問題，需要完善市場價格傳導(dǎo)機(jī)制，保障市場化交易信息的公開透明性，鼓勵、支持用戶自主申報電力電量價格曲線，促進(jìn)用戶側(cè)市場化電力電量價格期望信號的形成，從而使電力體制改革紅利有效傳導(dǎo)至用戶側(cè)。
6）出臺電力市場相關(guān)交易規(guī)則、政策及保障措施
電力市場的建設(shè)離不開政策法規(guī)的保障，國外政策立法相對完善。針對中國電力市場的現(xiàn)狀及未來發(fā)展需求，未來政府需要出臺相關(guān)的交易規(guī)則、政策及保障措施等以推動電力市場建設(shè)，具體應(yīng)包括：電力現(xiàn)貨市場運(yùn)營交易規(guī)則，促進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的電力市場體制交易規(guī)則，零售市場建設(shè)與運(yùn)營交易規(guī)則，電力市場化改革與能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展要求的相關(guān)政策及適應(yīng)新形勢下全國統(tǒng)一電力市場運(yùn)營配套保障措施等。
05、結(jié)語
電力市場發(fā)展方向研究應(yīng)把握“回顧歷史、總結(jié)經(jīng)驗、展望未來、邊際條件”四個方面，未來電力市場的研究應(yīng)抓住當(dāng)前行業(yè)的難點、痛點，找到制約電力市場發(fā)展的瓶頸技術(shù)，聚焦對電力市場發(fā)展路徑產(chǎn)生重大助推作用的關(guān)鍵技術(shù)，研究的出發(fā)點和落腳點應(yīng)圍繞電力市場的發(fā)展規(guī)律，以制度創(chuàng)新促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新。通過電力市場的發(fā)展促進(jìn)價值共享，使資源得到更大范圍的優(yōu)化配置，實現(xiàn)電力資源的充分流動。在分析中國電力市場建設(shè)現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，從多個方面分析了未來支撐電力市場發(fā)展所需要研究的重大發(fā)展方向及關(guān)鍵技術(shù)，并提出了相應(yīng)的政策建議，以期對中國電力市場的發(fā)展建設(shè)有所幫助。
（來源：電力系統(tǒng)自動化 作者：張顯 史連軍）
